JP3417834B2 - 位相シフトマスク加工用位相シフト量測定方法及び装置 - Google Patents
位相シフトマスク加工用位相シフト量測定方法及び装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、位相シフトマスク
加工用位相シフト量測定方法及び装置に関し、特に、半
導体素子の製造におけるフォトリソグラフィー工程中に
被投影原板として用いられる位相シフトフォトマスクの
中でも、ガラス彫り込み型レベンソン型位相シフトマス
ク、あるいは、ホログラムパターン加工用の原板となる
ガラス彫り込み型クロムレス位相シフトマスク等におけ
る位相シフター加工工程中にガラス基板エッチング加工
量、つまり、位相差加工量を直接計測するための方法と
装置に関する。
加工用位相シフト量測定方法及び装置に関し、特に、半
導体素子の製造におけるフォトリソグラフィー工程中に
被投影原板として用いられる位相シフトフォトマスクの
中でも、ガラス彫り込み型レベンソン型位相シフトマス
ク、あるいは、ホログラムパターン加工用の原板となる
ガラス彫り込み型クロムレス位相シフトマスク等におけ
る位相シフター加工工程中にガラス基板エッチング加工
量、つまり、位相差加工量を直接計測するための方法と
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３に、ガラス彫り込み型レベンソン型
位相シフトマスクの加工工程を示す。図３（ａ）に示す
ように、石英ガラス等の透明基板３１の表面にクロム等
の遮光膜３２を設け、その上にレジスト膜３３を成膜す
る。次いで、そのレジスト膜３３にラインアンドスペー
ス等の繰り返し開口パターンを露光して現像することに
より、図３（ｂ）に示すように、レジスト膜３３に開口
部３４を形成し、開口部３４を通して露出した遮光膜３
２をエッチングすることにより、図３（ｃ）に示すよう
に、遮光膜３２に隣接して交互に繰り返す開口３６、３
６’が形成される。その後、レジスト膜３３を剥離して
図３（ｄ）に示すような遮光膜パターンが設けられたマ
スクが得られる。
位相シフトマスクの加工工程を示す。図３（ａ）に示す
ように、石英ガラス等の透明基板３１の表面にクロム等
の遮光膜３２を設け、その上にレジスト膜３３を成膜す
る。次いで、そのレジスト膜３３にラインアンドスペー
ス等の繰り返し開口パターンを露光して現像することに
より、図３（ｂ）に示すように、レジスト膜３３に開口
部３４を形成し、開口部３４を通して露出した遮光膜３
２をエッチングすることにより、図３（ｃ）に示すよう
に、遮光膜３２に隣接して交互に繰り返す開口３６、３
６’が形成される。その後、レジスト膜３３を剥離して
図３（ｄ）に示すような遮光膜パターンが設けられたマ
スクが得られる。
【０００３】次に、図３（ｅ）に示すように、そのマス
クの遮光膜パターン上に第２レジスト膜３７を成膜し、
遮光膜パターンの１個おきの開口３６’上にパターン露
光３８を行い、現像することにより、図３（ｆ）に示す
ように、第２レジスト膜３７に開口部３９を形成し、次
に、図３（ｇ）に示すように、その開口部３９と遮光膜
パターンの１個おきの開口３６’とを通して露出した透
明基板３１を所定深さの彫り込み４０をエッチングし、
その後レジスト膜３７を剥離して図３（ｈ）に示すよう
なガラス彫り込み型レベンソン型位相シフトマスクが得
られる。
クの遮光膜パターン上に第２レジスト膜３７を成膜し、
遮光膜パターンの１個おきの開口３６’上にパターン露
光３８を行い、現像することにより、図３（ｆ）に示す
ように、第２レジスト膜３７に開口部３９を形成し、次
に、図３（ｇ）に示すように、その開口部３９と遮光膜
パターンの１個おきの開口３６’とを通して露出した透
明基板３１を所定深さの彫り込み４０をエッチングし、
その後レジスト膜３７を剥離して図３（ｈ）に示すよう
なガラス彫り込み型レベンソン型位相シフトマスクが得
られる。
【０００４】従来、図３（ｇ）に示すような基板彫り込
み加工においては、エッチング終点が存在しないため、
エッチングの方法に係わらずその終点を検出することは
不可能であった。
み加工においては、エッチング終点が存在しないため、
エッチングの方法に係わらずその終点を検出することは
不可能であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来、このようなエッ
チング終点検出ができなかった基板彫り込み加工では、
基板を彫り込まなかった開口３６の領域と彫り込んだ開
口３６’の領域との位相差精度を向上させるためには、
図３（ｈ）に示すように、一旦位相マスクパターンが形
成された後、開口３６の領域と彫り込んだ開口３６’の
領域との位相差を検査し、エッチング不足分を、図３
（ｅ）〜（ｈ）の工程を再度追加して補う必要があっ
た。この方法では、位相シフター形成のためのフォトリ
ソグラフィー工程が１サイクル増すため、工程数の増
加、外観不良発生の誘発等問題があった。
チング終点検出ができなかった基板彫り込み加工では、
基板を彫り込まなかった開口３６の領域と彫り込んだ開
口３６’の領域との位相差精度を向上させるためには、
図３（ｈ）に示すように、一旦位相マスクパターンが形
成された後、開口３６の領域と彫り込んだ開口３６’の
領域との位相差を検査し、エッチング不足分を、図３
（ｅ）〜（ｈ）の工程を再度追加して補う必要があっ
た。この方法では、位相シフター形成のためのフォトリ
ソグラフィー工程が１サイクル増すため、工程数の増
加、外観不良発生の誘発等問題があった。
【０００６】本発明は従来技術のこのような問題点に鑑
みてなされたものであり、その目的は、ガラス彫り込み
型レベンソン型位相シフトマスク等における位相シフタ
ー加工工程中に、レジストパターンを剥離することなく
位相差加工量を直接計測するための方法と装置を提供す
ることである。
みてなされたものであり、その目的は、ガラス彫り込み
型レベンソン型位相シフトマスク等における位相シフタ
ー加工工程中に、レジストパターンを剥離することなく
位相差加工量を直接計測するための方法と装置を提供す
ることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の位相シフトマスク加工用位相シフト量測定方法は、
透明基板の所定パターン部分をエッチングすることによ
り位相シフターを形成する位相シフトマスクの製造の
際、エッチングされない透明基板裏面より周波数のわず
かに異なる２本の光を照射して、その一方を被エッチン
グ面に他方を非エッチング面に入射させ、それぞれの反
射光を相互に干渉させて得られたビート信号の基準信号
に対する位相差を求めることによりエッチング量を求
め、そのエッチング量から被エッチング部と非エッチン
グ部の間の位相差を求めることを特徴とする方法であ
る。
明の位相シフトマスク加工用位相シフト量測定方法は、
透明基板の所定パターン部分をエッチングすることによ
り位相シフターを形成する位相シフトマスクの製造の
際、エッチングされない透明基板裏面より周波数のわず
かに異なる２本の光を照射して、その一方を被エッチン
グ面に他方を非エッチング面に入射させ、それぞれの反
射光を相互に干渉させて得られたビート信号の基準信号
に対する位相差を求めることによりエッチング量を求
め、そのエッチング量から被エッチング部と非エッチン
グ部の間の位相差を求めることを特徴とする方法であ
る。
【０００８】また、本発明の位相シフトマスク加工用位
相シフト量測定装置は、周波数のわずかに異なる２本の
光を発生させる手段と、それらの光を分割する光分割手
段と、分割された一方の２本の光相互を干渉させて参照
ビート信号を発生させる手段と、分割された他方の２本
の光を、表面側の所定パターン部分がエッチングされ裏
面側がエッチングされない透明基板の裏面より照射し
て、その一方を被エッチング面に他方を非エッチング面
に入射させる光学系と、被エッチング面及び非エッチン
グ面から反射された光を相互に干渉させて測定ビート信
号を発生させる手段と、参照ビート信号に対する測定ビ
ート信号の位相差を求める手段とを備えていることを特
徴とするものである。
相シフト量測定装置は、周波数のわずかに異なる２本の
光を発生させる手段と、それらの光を分割する光分割手
段と、分割された一方の２本の光相互を干渉させて参照
ビート信号を発生させる手段と、分割された他方の２本
の光を、表面側の所定パターン部分がエッチングされ裏
面側がエッチングされない透明基板の裏面より照射し
て、その一方を被エッチング面に他方を非エッチング面
に入射させる光学系と、被エッチング面及び非エッチン
グ面から反射された光を相互に干渉させて測定ビート信
号を発生させる手段と、参照ビート信号に対する測定ビ
ート信号の位相差を求める手段とを備えていることを特
徴とするものである。
【０００９】この場合、被エッチング面及び非エッチン
グ面から反射された光を相互に干渉させて測定ビート信
号を発生させる手段が、上記の光学系を含み、被エッチ
ング面及び非エッチング面から反射された光がその光学
系の入射の際の光路と略反対方向の光路をたどるように
構成されているものとするのが望ましい。
グ面から反射された光を相互に干渉させて測定ビート信
号を発生させる手段が、上記の光学系を含み、被エッチ
ング面及び非エッチング面から反射された光がその光学
系の入射の際の光路と略反対方向の光路をたどるように
構成されているものとするのが望ましい。
【００１０】また、その光学系が対物レンズを備え、そ
の入射側の前記２本の光が交差する位置近傍に絞りを備
えていることが望ましい。
の入射側の前記２本の光が交差する位置近傍に絞りを備
えていることが望ましい。
【００１１】本発明においては、従来、エッチング終点
検出ができなかった基板彫り込み加工に対し、加工中に
基板裏面より被エッチング面の変位量を非接触・非破壊
で直接正確に測定を行うことが可能になるため、加工精
度の向上、工程の短縮が可能となる。この方法及び装置
をオフラインで使用すると、フォトリソグラフィー工程
が短縮可能でき、また、エッチング装置に組み込みイン
ラインでエッチング中に使用すると、変位量つまり位相
差をリアルタイムで測定可能になるため、測定した位相
差によりエッチング終点決定が可能になる。
検出ができなかった基板彫り込み加工に対し、加工中に
基板裏面より被エッチング面の変位量を非接触・非破壊
で直接正確に測定を行うことが可能になるため、加工精
度の向上、工程の短縮が可能となる。この方法及び装置
をオフラインで使用すると、フォトリソグラフィー工程
が短縮可能でき、また、エッチング装置に組み込みイン
ラインでエッチング中に使用すると、変位量つまり位相
差をリアルタイムで測定可能になるため、測定した位相
差によりエッチング終点決定が可能になる。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の位相シフトマスク加工用
位相シフト量測定方法は、加工途中の位相シフトマスク
を直接位相差測定を行うために、高精度・非接触型の変
位計である差動型光ヘテロダイン干渉計を用いて、エッ
チングされない基板裏面より測定に用いるレーザービー
ムを入射させ、被エッチング面の変位量を非エッチング
面を基準にして計測し、両者の差を計算することで、エ
ッチング面と非エッチング面との位相差φm を求めるも
のである。このとき、位相シフターを形成する基板材料
の分散を予め記憶しておくことにより、測定波長である
例えばＨｅ−Ｎｅレーザー波長６３２．８ｎｍ（λm ）
における位相差φm 、屈折率Ｎm と、位相シフトマスク
を実際に使用する波長λu ｎｍでの屈折率Ｎu から、そ
の使用波長λu ｎｍでの位相差φu を自動的に換算する
ようにする。
位相シフト量測定方法は、加工途中の位相シフトマスク
を直接位相差測定を行うために、高精度・非接触型の変
位計である差動型光ヘテロダイン干渉計を用いて、エッ
チングされない基板裏面より測定に用いるレーザービー
ムを入射させ、被エッチング面の変位量を非エッチング
面を基準にして計測し、両者の差を計算することで、エ
ッチング面と非エッチング面との位相差φm を求めるも
のである。このとき、位相シフターを形成する基板材料
の分散を予め記憶しておくことにより、測定波長である
例えばＨｅ−Ｎｅレーザー波長６３２．８ｎｍ（λm ）
における位相差φm 、屈折率Ｎm と、位相シフトマスク
を実際に使用する波長λu ｎｍでの屈折率Ｎu から、そ
の使用波長λu ｎｍでの位相差φu を自動的に換算する
ようにする。
【００１３】本発明では、基板裏面より測定ビームを入
射させるため、基板裏面からの反射光がノイズとなる可
能性が大きい。この問題を解決するためには、共焦点光
学系を導入することによって、被観察面の反射光のみを
検出器に導き測定安定性を向上させている。また、サン
プル基板自身のガラス越しに被エッチング箇所を観察す
るため、対物レンズにガラス厚補正を施す必要がある。
射させるため、基板裏面からの反射光がノイズとなる可
能性が大きい。この問題を解決するためには、共焦点光
学系を導入することによって、被観察面の反射光のみを
検出器に導き測定安定性を向上させている。また、サン
プル基板自身のガラス越しに被エッチング箇所を観察す
るため、対物レンズにガラス厚補正を施す必要がある。
【００１４】以下、図面を参照にして、本発明によるの
１実施例の位相シフトマスク加工用位相シフト量測定装
置を説明する。図１はこの装置の光路を含む構成図であ
り、図２はその測定部の拡大図である。
１実施例の位相シフトマスク加工用位相シフト量測定装
置を説明する。図１はこの装置の光路を含む構成図であ
り、図２はその測定部の拡大図である。
【００１５】この装置において、レーザー光源１から発
振された波長λm の平行光が音響光学素子５に入射する
ようになっている。相互に周波数がνだけ異なる２つの
発振器２、３からの信号が混合器４で混合され、音響光
学素子５に駆動信号として入力されている。このような
音響光学素子５にレーザー光源１からの光が入射する
と、ドップラー効果により周波数が相互にνだけ異なり
進行方向がわずかに異なる２つの光２１、２２が音響光
学素子５から射出する。
振された波長λm の平行光が音響光学素子５に入射する
ようになっている。相互に周波数がνだけ異なる２つの
発振器２、３からの信号が混合器４で混合され、音響光
学素子５に駆動信号として入力されている。このような
音響光学素子５にレーザー光源１からの光が入射する
と、ドップラー効果により周波数が相互にνだけ異なり
進行方向がわずかに異なる２つの光２１、２２が音響光
学素子５から射出する。
【００１６】この２つの光２１、２２は、レンズ６1 、
６2 、ミラー７、レンズ６3 を経て、ビームスプリッタ
ー８に入射し、ここで２つに分割され、反射された光２
１、２２は、偏光板１０1 を経てレンズ９1 により検出
器１１1 上の同じ位置に入射する。一方、ビームスプリ
ッター８を透過した光２１、２２は、レンズ６4 により
ピンホール（絞り）１２を通るように屈折され、ピンホ
ール１２を通過した光２１、２２は、対物レンズ１３を
経て被測定体１４である加工途中（図３（ｇ））のガラ
ス彫り込み型レベンソン型位相シフトマスクの基板３１
の裏面から入射する。
６2 、ミラー７、レンズ６3 を経て、ビームスプリッタ
ー８に入射し、ここで２つに分割され、反射された光２
１、２２は、偏光板１０1 を経てレンズ９1 により検出
器１１1 上の同じ位置に入射する。一方、ビームスプリ
ッター８を透過した光２１、２２は、レンズ６4 により
ピンホール（絞り）１２を通るように屈折され、ピンホ
ール１２を通過した光２１、２２は、対物レンズ１３を
経て被測定体１４である加工途中（図３（ｇ））のガラ
ス彫り込み型レベンソン型位相シフトマスクの基板３１
の裏面から入射する。
【００１７】ここで、図２に示したように、２つの光２
１、２２の中、一方の光２１は、基板３１の非エッチン
グ部４１に入射し、他方の光２２は、基板３１のエッチ
ング部４０に入射するように、対物レンズ１３によって
屈折される。
１、２２の中、一方の光２１は、基板３１の非エッチン
グ部４１に入射し、他方の光２２は、基板３１のエッチ
ング部４０に入射するように、対物レンズ１３によって
屈折される。
【００１８】ここで、ピンホール１２の位置では光２
１、２２それぞれは平行光となるようにレンズ６1 〜６
4 が配置されており、対物レンズ１３によってそれぞれ
非エッチング部４１、エッチング部４０の面に集光する
ような光学配置になっている。そのため、非エッチング
部４１の面（この面には、クロム等の遮光膜３２が設け
られているため、反射率が高い。）で反射された光２１
は、今度は入射のときの光２２の光路を逆にたどり、エ
ッチング部４０の面で反射された光２２は、今度は入射
のときの光２１の光路を逆にたどり、何れも対物レンズ
１３、ピンホール１２を逆方向から通過し、ビームスプ
リッター８に入射し、その分割面で反射された光２１、
２２は、偏光板１０2 を経てレンズ９2 により検出器１
１2 上の同じ位置に入射する。
１、２２それぞれは平行光となるようにレンズ６1 〜６
4 が配置されており、対物レンズ１３によってそれぞれ
非エッチング部４１、エッチング部４０の面に集光する
ような光学配置になっている。そのため、非エッチング
部４１の面（この面には、クロム等の遮光膜３２が設け
られているため、反射率が高い。）で反射された光２１
は、今度は入射のときの光２２の光路を逆にたどり、エ
ッチング部４０の面で反射された光２２は、今度は入射
のときの光２１の光路を逆にたどり、何れも対物レンズ
１３、ピンホール１２を逆方向から通過し、ビームスプ
リッター８に入射し、その分割面で反射された光２１、
２２は、偏光板１０2 を経てレンズ９2 により検出器１
１2 上の同じ位置に入射する。
【００１９】上記検出器１１1 、１１2 の検出面は何れ
も音響光学素子５と共役な位置に配置されており、それ
ぞれの光２１、２２が相互に検出器１１1 、１１2 の検
出面の位置で交差して入射する。しかも、入射する前に
それぞれ偏光板１０1 、１０2 を通過することによって
偏光面がそろえられているので、２つの光２１、２２は
相互に干渉して周波数νのビート信号が検出器１１1 、
１１2 から得られる。
も音響光学素子５と共役な位置に配置されており、それ
ぞれの光２１、２２が相互に検出器１１1 、１１2 の検
出面の位置で交差して入射する。しかも、入射する前に
それぞれ偏光板１０1 、１０2 を通過することによって
偏光面がそろえられているので、２つの光２１、２２は
相互に干渉して周波数νのビート信号が検出器１１1 、
１１2 から得られる。
【００２０】ここで、差動型光ヘテロダイン干渉計の原
理から、検出器１１1 から得られる信号Ｉref は、 Ｉref ＝Ｃ1 ＋Ｃ2 ｃｏｓ（２πν＋φ0 ） ・・・（１） と書け、検出器１１2 から得られる信号Ｉmea は、 Ｉmea ＝Ｃ1'＋Ｃ2'ｃｏｓ｛２πν＋（４πＮm ｄ／λm ）＋φ0 ｝ ・・・（２） と書ける。ここで、φ0 は一定の位相項であり、Ｎm は
測定波長λm での基板３１の屈折率、ｄは非エッチング
部４１とエッチング部４０の距離の差であるエッチング
量であり、式（２）の位相項（４πＮm ｄ／λm ）は、
非エッチング部４１とエッチング部４０との間の往復の
光路差に基づく位相差を表している。
理から、検出器１１1 から得られる信号Ｉref は、 Ｉref ＝Ｃ1 ＋Ｃ2 ｃｏｓ（２πν＋φ0 ） ・・・（１） と書け、検出器１１2 から得られる信号Ｉmea は、 Ｉmea ＝Ｃ1'＋Ｃ2'ｃｏｓ｛２πν＋（４πＮm ｄ／λm ）＋φ0 ｝ ・・・（２） と書ける。ここで、φ0 は一定の位相項であり、Ｎm は
測定波長λm での基板３１の屈折率、ｄは非エッチング
部４１とエッチング部４０の距離の差であるエッチング
量であり、式（２）の位相項（４πＮm ｄ／λm ）は、
非エッチング部４１とエッチング部４０との間の往復の
光路差に基づく位相差を表している。
【００２１】検出器１１1 、１１2 から得られたそれぞ
れ式（１）、（２）で表される信号Ｉref 、Ｉmea は、
増幅器１５1 、１５2 を経てコンパレータ１６1 、１６
2 により、基準値より高い信号部分は１に、低い部分は
０と２値化され、位相比較器１７に入力して、信号Ｉ
ref を基準にして信号Ｉmea の位相差（４πＮm ｄ／λ
m ）が求められる。予めＮm とλm が分かっており、パ
ソコン１８に記憶されているので、求められた位相差
（４πＮm ｄ／λm ）からエッチング量ｄが求まる。ま
た、パソコン１８中には、測定対象のガラス彫り込み型
レベンソン型位相シフトマスクを実際に使用する波長λ
u とその波長λu での基板３１の屈折率Ｎuも記憶され
ているので、求められたエッチング量ｄと、 φu ＝２πｄ（Ｎu −１）／λu ・・・（３） の関係から、ガラス彫り込み型レベンソン型位相シフト
マスクの位相シフターの位相差φu を求めることができ
る。レベンソン型位相シフトマスクにおいてはこの位相
差φu を１８０°あるいはその奇数倍に設定する必要で
あるが、上記の測定の結果、この値から位相差φu がず
れていると判定された場合には、図３（ｇ）の工程で、
レジスト膜３７の開口部３９を通して透明基板３１をさ
らにエッチングし、位相差φu が１８０°あるいはその
奇数倍になるように加工をする。
れ式（１）、（２）で表される信号Ｉref 、Ｉmea は、
増幅器１５1 、１５2 を経てコンパレータ１６1 、１６
2 により、基準値より高い信号部分は１に、低い部分は
０と２値化され、位相比較器１７に入力して、信号Ｉ
ref を基準にして信号Ｉmea の位相差（４πＮm ｄ／λ
m ）が求められる。予めＮm とλm が分かっており、パ
ソコン１８に記憶されているので、求められた位相差
（４πＮm ｄ／λm ）からエッチング量ｄが求まる。ま
た、パソコン１８中には、測定対象のガラス彫り込み型
レベンソン型位相シフトマスクを実際に使用する波長λ
u とその波長λu での基板３１の屈折率Ｎuも記憶され
ているので、求められたエッチング量ｄと、 φu ＝２πｄ（Ｎu −１）／λu ・・・（３） の関係から、ガラス彫り込み型レベンソン型位相シフト
マスクの位相シフターの位相差φu を求めることができ
る。レベンソン型位相シフトマスクにおいてはこの位相
差φu を１８０°あるいはその奇数倍に設定する必要で
あるが、上記の測定の結果、この値から位相差φu がず
れていると判定された場合には、図３（ｇ）の工程で、
レジスト膜３７の開口部３９を通して透明基板３１をさ
らにエッチングし、位相差φu が１８０°あるいはその
奇数倍になるように加工をする。
【００２２】ところで、このような装置を用いて位相差
を測定する際、図２に破線で示すように、被測定体１４
の基板３１の裏面から不要反射光が生じ、検出器１１2
に入射して測定のノイズの原因になる。しかし、この装
置においては、前記のように、レンズ６4 と対物レンズ
１３の間の２つの光２１、２２が交差する位置にピンホ
ール１２が配置されているので、この不要反射光はこの
ピンホール１２で遮断され検出器１１2 には達しないの
で、ノイズの少ない測定ができる。
を測定する際、図２に破線で示すように、被測定体１４
の基板３１の裏面から不要反射光が生じ、検出器１１2
に入射して測定のノイズの原因になる。しかし、この装
置においては、前記のように、レンズ６4 と対物レンズ
１３の間の２つの光２１、２２が交差する位置にピンホ
ール１２が配置されているので、この不要反射光はこの
ピンホール１２で遮断され検出器１１2 には達しないの
で、ノイズの少ない測定ができる。
【００２３】なお、上記装置の場合、対物レンズ１３は
基板３１を裏面から被エッチング面を観察することにな
るため、対物レンズ１３としてはこの基板３１のガラス
厚を考慮し焦点距離を補正した対物レンズを使用する必
要がある。
基板３１を裏面から被エッチング面を観察することにな
るため、対物レンズ１３としてはこの基板３１のガラス
厚を考慮し焦点距離を補正した対物レンズを使用する必
要がある。
【００２４】以上、本発明の位相シフトマスク加工用位
相シフト量測定方法及び装置を実施例に基づいて説明し
てきたが、本発明はこの実施例に限定されず種々の変形
が可能である。
相シフト量測定方法及び装置を実施例に基づいて説明し
てきたが、本発明はこの実施例に限定されず種々の変形
が可能である。
【００２５】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の位相シフトマスク加工用位相シフト量測定方法及び装
置によると、従来、エッチング終点検出ができなかった
基板彫り込み加工に対し、加工中に基板裏面より被エッ
チング面の変位量を非接触・非破壊で直接正確に測定を
行うことが可能になるため、加工精度の向上、工程の短
縮が可能となる。この方法及び装置をオフラインで使用
すると、フォトリソグラフィー工程が短縮可能でき、ま
た、エッチング装置に組み込みインラインでエッチング
中に使用すると、変位量つまり位相差をリアルタイムで
測定可能になるため、測定した位相差によりエッチング
終点決定が可能になる。
の位相シフトマスク加工用位相シフト量測定方法及び装
置によると、従来、エッチング終点検出ができなかった
基板彫り込み加工に対し、加工中に基板裏面より被エッ
チング面の変位量を非接触・非破壊で直接正確に測定を
行うことが可能になるため、加工精度の向上、工程の短
縮が可能となる。この方法及び装置をオフラインで使用
すると、フォトリソグラフィー工程が短縮可能でき、ま
た、エッチング装置に組み込みインラインでエッチング
中に使用すると、変位量つまり位相差をリアルタイムで
測定可能になるため、測定した位相差によりエッチング
終点決定が可能になる。
【図１】本発明によるの１実施例の位相シフトマスク加
工用位相シフト量測定装置の光路を含む構成図である。
工用位相シフト量測定装置の光路を含む構成図である。
【図２】図１の装置の測定部の拡大図である。
【図３】ガラス彫り込み型レベンソン型位相シフトマス
クの加工工程を示す図である。
クの加工工程を示す図である。
１…レーザー光源
２、３…発振器
４…混合器
５…音響光学素子
６1 〜６4 …レンズ
７…ミラー
８…ビームスプリッター
９1 、９2 …レンズ
１０1 、１０2 …偏光板
１１1 、１１2 …検出器
１２…ピンホール（絞り）
１３…対物レンズ
１４…被測定体
１５1 、１５2 …増幅器
１６1 、１６2 …コンパレータ
１７…位相比較器
１８…パソコン
２１、２２…光
３１…透明基板
３２…遮光膜
３３…レジスト膜
３４…レジスト膜の開口部
３６、３６’…遮光膜の開口
３７…第２レジスト膜
３８…パターン露光
３９…第２レジスト膜の開口部
４０…彫り込み（エッチング部）
４１…非エッチング部
Claims (4)
- 【請求項１】 透明基板の所定パターン部分をエッチン
グすることにより位相シフターを形成する位相シフトマ
スクの製造の際、エッチングされない透明基板裏面より
周波数のわずかに異なる２本の光を照射して、その一方
を被エッチング面に他方を非エッチング面に入射させ、
それぞれの反射光を相互に干渉させて得られたビート信
号の基準信号に対する位相差を求めることによりエッチ
ング量を求め、そのエッチング量から被エッチング部と
非エッチング部の間の位相差を求めることを特徴とする
位相シフトマスク加工用位相シフト量測定方法。 - 【請求項２】 周波数のわずかに異なる２本の光を発生
させる手段と、それらの光を分割する光分割手段と、分
割された一方の２本の光相互を干渉させて参照ビート信
号を発生させる手段と、分割された他方の２本の光を、
表面側の所定パターン部分がエッチングされ裏面側がエ
ッチングされない透明基板の裏面より照射して、その一
方を被エッチング面に他方を非エッチング面に入射させ
る光学系と、被エッチング面及び非エッチング面から反
射された光を相互に干渉させて測定ビート信号を発生さ
せる手段と、参照ビート信号に対する測定ビート信号の
位相差を求める手段とを備えていることを特徴とする位
相シフトマスク加工用位相シフト量測定装置。 - 【請求項３】 前記の被エッチング面及び非エッチング
面から反射された光を相互に干渉させて測定ビート信号
を発生させる手段が、前記光学系を含み、被エッチング
面及び非エッチング面から反射された光が前記光学系の
入射の際の光路と略反対方向の光路をたどるように構成
されていることを特徴とする請求項２記載の位相シフト
マスク加工用位相シフト量測定装置。 - 【請求項４】 前記光学系が対物レンズを備え、その入
射側の前記２本の光が交差する位置近傍に絞りを備えて
いることを特徴とする請求項３記載の位相シフトマスク
加工用位相シフト量測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09610898A JP3417834B2 (ja) | 1998-04-08 | 1998-04-08 | 位相シフトマスク加工用位相シフト量測定方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09610898A JP3417834B2 (ja) | 1998-04-08 | 1998-04-08 | 位相シフトマスク加工用位相シフト量測定方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11295878A JPH11295878A (ja) | 1999-10-29 |
| JP3417834B2 true JP3417834B2 (ja) | 2003-06-16 |
Family
ID=14156203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09610898A Ceased JP3417834B2 (ja) | 1998-04-08 | 1998-04-08 | 位相シフトマスク加工用位相シフト量測定方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3417834B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002049143A (ja) * | 2000-08-03 | 2002-02-15 | Dainippon Printing Co Ltd | 位相シフトマスクの欠陥検査装置 |
| KR102418325B1 (ko) * | 2020-09-29 | 2022-07-08 | (주)엘립소테크놀러지 | 블랭크 위상변위 마스크 시료의 위상변위 측정장치 |
-
1998
- 1998-04-08 JP JP09610898A patent/JP3417834B2/ja not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11295878A (ja) | 1999-10-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RVOP | Cancellation by post-grant opposition |